一种高温转炉内喷汽系统

技术领域

本发明涉及活性炭加工生产设备技术领域，具体涉及一种高温转炉内喷汽系统。

背景技术

活性炭是一种孔隙结构非常发达、比表面积极大、无毒无味的吸附材料，对分子吸附能力很强，已作为吸附剂和脱色剂广泛应用于医药、化工、食品、环保、冶金等众多领域。

目前活性炭在生产制备过程中需要使用高温转炉对炭化料进行活化处理。现有技术中，高温转炉内的喷汽系统如图1所示，主要由设置在炉体1'内的喷汽管2'组成，喷汽管2'一端设置有进汽口3'，喷汽管2'底部设置有一排喷汽孔4'，进汽口3'与蒸汽储汽罐5'通过连接管连接通汽，蒸汽储汽罐5'内的蒸汽由进汽口3'进入至喷汽管2'，再由喷汽孔4'喷出与炉体1'内的炭化料反应对其进行活化处理。但是现有的这种高温转炉内的喷汽系统存在以下缺陷：(1)由于喷汽管直接设置在高温转炉炉体内，其与高温炭化料直接接触，长期使用导致喷汽管表面氧化堵塞喷汽孔，进而导致喷汽管使用寿命缩短，且喷汽管需要采用耐高温材料，整体成本较高；(2)如果锅炉储汽罐内气压变小，喷汽管在炉体内高温状态下急热弯曲，或因送水系统失常罐内水超正常水位会通过连接管进入到喷汽管，喷汽管在炉体内高温状态下急冷弯曲，造成喷汽管与炉体内壁摩擦，损坏喷汽管并对炉体内的原料造成污染，增加生产成本。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高温转炉内喷汽系统，其结构简单，蒸汽管能在高温转炉内正常工作，不软化，不弯曲，不易氧化，不堵塞喷汽孔，生产效率高，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种高温转炉内喷汽系统，所述高温转炉包括炉体，所述炉体内沿轴向设置有多个蒸汽管，所述蒸汽管两端分别设置有第一进汽口和第二进汽口，所述炉体外设置有蒸汽储汽罐，所述蒸汽管一端的第一进汽口分别通过连接管与所述蒸汽储汽罐顶部的出汽口相连通，所述蒸汽管底部均设置有若干个喷汽孔，且所述蒸汽管外侧均套设有外套管，所述外套管两端与所述蒸汽管外侧壁密封连接，所述外套管内壁与所述蒸汽管上喷汽孔处外壁之间密封连接形成了多个密封连接口，所述密封连接口与所述喷汽孔的数量和位置分别一一对应，密封连接口与喷汽孔之间形成供蒸汽喷出通道，所述蒸汽管外侧壁与所述外套管内侧壁之间形成了供热水通过进行冷却降温的夹层结构，所述外套管一端的外侧壁上设置有热水进口，所述外套管另一端的外侧壁上设置有热水出口，所述热水进口通过连接管与所述蒸汽储汽罐下部相连通，所述热水出口与所述蒸汽储汽罐上部相连通。

进一步地改进在于，所述外套管长度与所述蒸汽管的长度相同，所述喷汽孔等间距设置在所述蒸汽管底部，且沿蒸汽管长度方向成排分布。通过将外套管长度与蒸汽管的长度设置一致，保证了热水流入夹层结构对蒸汽管进行全面的冷却；通过对喷汽孔进行设置，保证了蒸汽通过喷汽孔与炉体内的物料充分全面接触进行活化反应。

进一步地改进在于，所述蒸汽储汽罐顶部开设有备用出汽口，所述蒸汽管一端的第二进汽口分别通过连接管与所述备用出汽口相连通。当第一进汽口与蒸汽储汽罐顶部的出汽口之间的连接管损坏时，通过备用出汽口与第二进汽口相连通，仍可实现对炉体内物料进行活化，能够使高温转炉连续不断的工作；此外，当炉体内需要的蒸汽量较高时，可通过备用出汽口实现对炉体内进汽量进行调控。

进一步地改进在于，所述蒸汽管的长度大于所述炉体的长度，且所述蒸汽管两端均伸出炉体外，所述热水进口和所述热水出口位于外套管伸出炉体外的两端的外侧壁上。通过设置，便于在蒸汽管、外套管上设置管路与蒸汽储汽罐连通。

进一步地改进在于，所述蒸汽管位于所述炉体内部分的底部向炉体所在侧凹陷。通过设置，缩小了蒸汽管底部的喷汽孔与炉体内物料之间的作用距离，保证了对物料的活化效果，节省蒸汽，节约能源。

进一步地改进在于，所述第一进汽口、第二进汽口、出汽口、备用出汽口、热水进口、热水出口处均设置有控制阀门。通过设置阀门，实现了各生产环节的自动控制，减少了烧失率，提高了产品的活化得率，提高了生产效率。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中通过在蒸汽管外侧壁上设置外套管形成夹层结构，蒸汽储汽罐内的热水通过热水进口进入到夹层结构中对蒸汽管冷却降温，夹层结构中的热水在炉体内物料高温的作用下产生蒸汽，从热水出口处回到蒸汽储汽罐以供蒸汽管喷汽与炉体内物料活化反应使用，由于热水进口和热水出口有压力差，在蒸汽的压力作用下热水能够循环进入到夹层结构中对蒸汽管进行循环冷却。本发明中高温转炉内喷汽系统结构简单，采用循环热水冷却法，不需要外加设备即可实现蒸汽管在高温转炉内高温环境下持久耐用性，而且蒸汽管不用采用耐高温材料，只用普通钢管即可，避免了蒸汽管发生弯曲、氧化现象，不易堵塞喷汽孔，安全性能更好，生产效率高，降低产品的生产成本。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中喷汽系统的结构示意图；

图2为本发明中喷汽系统的结构示意图；

其中，具体附图标记为：炉体1'，喷汽管2'，进汽口3'，喷汽孔4'，蒸汽储汽罐5'，炉体1，蒸汽管2，第一进汽口3，第二进汽口4，喷汽孔5，密封连接口6，外套管7，热水进口8，热水出口9，夹层结构10，蒸汽储汽罐11，水位器12，进水口13，出水口14，出汽口15，备用出汽口16。

具体实施方式

本发明的实施例公开了一种高温转炉内喷汽系统，如图2所示，高温转炉包括炉体1，炉体1内沿轴向设置有多个蒸汽管2，蒸汽管2两端分别设置有第一进汽口3和第二进汽口4，炉体1外设置有蒸汽储汽罐11，蒸汽储汽罐11内底部设有加热管，蒸汽储汽罐11侧壁中部设有水位器12，蒸汽储汽罐11侧壁下部开设有进水口13，蒸汽储汽罐11侧壁底部开设有出水口14，蒸汽管2一端的第一进汽口3分别通过连接管与蒸汽储汽罐11顶部的出汽口15相连通，蒸汽管2底部均设置有若干个喷汽孔5，且蒸汽管2外侧均套设有外套管7，外套管7两端与蒸汽管2外侧壁密封连接，外套管7内壁与蒸汽管2上喷汽孔5处外壁之间密封连接形成了多个密封连接口6，密封连接口6与喷汽孔5的数量和位置分别一一对应，密封连接口6与喷汽孔5之间形成供蒸汽喷出通道，蒸汽管2外侧壁与外套管7内侧壁之间形成了供热水通过进行冷却降温的夹层结构10，外套管7一端的外侧壁上设置有热水进口8，外套管7另一端的外侧壁上设置有热水出口9，热水进口8通过连接管与蒸汽储汽罐11下部相连通，热水出口9与蒸汽储汽罐11上部相连通。其中，蒸汽管2的长度大于炉体1的长度，且蒸汽管2两端均伸出炉体1外，热水进口8和热水出口9位于外套管7伸出炉体1外的两端的外侧壁上，通过设置，便于在蒸汽管2、外套管7上设置管路与蒸汽储汽罐11连通。第一进汽口3、第二进汽口4、出汽口15、备用出汽口16、热水进口8、热水出口9、进水口13和出水口14处均设置有控制阀门，通过设置阀门，实现了各生产环节的自动控制，减少了烧失率，提高了产品的活化得率，提高了生产效率。

其中，外套管7长度与蒸汽管2的长度相同，喷汽孔5等间距设置在蒸汽管2底部，且沿蒸汽管2长度方向成排分布，通过将外套管7长度与蒸汽管2的长度设置一致，保证了热水流入夹层结构10对蒸汽管2进行全面的冷却；通过对喷汽孔5进行设置，保证了蒸汽通过喷汽孔5与炉体1内的物料充分全面接触进行活化反应。

其中，蒸汽储汽罐11顶部开设有备用出汽口16，蒸汽管2一端的第二进汽口4分别通过连接管与备用出汽口16相连通，当第一进汽口3与蒸汽储汽罐11顶部的出汽口15之间连接管损坏时，通过备用出汽口16与第二进汽口4相连通，仍可实现对炉体1内物料进行活化，能够使高温转炉连续不断的工作；此外，当炉体1内需要的蒸汽量较高时，可通过备用出汽口16对炉体1内进汽量进行调控。

其中，蒸汽管2位于炉体1内部分的底部向炉体1所在侧凹陷，通过设置，缩小了蒸汽管2底部的喷汽孔5与炉体1内物料之间的作用距离，保证了对物料的活化效果，节省蒸汽，节约能源。

使用过程中，通过进水口13向蒸汽储汽罐11内输送水，在加热管的加热作用下将蒸汽储汽罐11内下部的水循环加热变为蒸汽，存储于蒸汽储汽罐11上部，然后蒸汽储汽罐11内上部的蒸汽通过出汽口15与第一进汽口3之间的连接管进入至蒸汽管2内，再经喷汽孔5喷出，蒸汽储汽罐11内下部的热水通过连接管由热水进口8进入至夹层结构10中对蒸汽管2冷却降温，夹层结构10中的热水在炉体1内物料的高温作用下产生蒸汽，从热水出口9处回到蒸汽储汽罐11以供蒸汽管2喷汽与炉体1内物料活化反应使用，由于热水进口8和热水出口9有压力差，在蒸汽的压力作用下热水能够循环进入到夹层结构10中对蒸汽管2进行循环冷却。

本发明中高温转炉内喷汽系统结构简单，采用循环热水冷却法，不需要外加设备即可实现蒸汽管2在高温转炉内高温环境下持久耐用性，而且蒸汽管2不用采用耐高温材料，只用普通钢管即可，避免了蒸汽管2发生弯曲、氧化现象，不易堵塞喷汽孔5，安全性能更好，生产效率高，降低产品的生产成本。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。